Bliksemsnelle harde schijf
Magnetisch schrijven met laserlicht

- Zoom
- Met laserlicht kun je een harde schijf beschrijven.
Nijmeegse natuurkundigen hebben een manier gevonden om harde schijven honderdduizend keer sneller te laten werken dan tot nu toe mogelijk was. Tot ongeloof van andere wetenschappers magnetiseren ze bits en bytes op metalen deeltjes met laserlicht.
Het zou eigenlijk niet moeten kunnen. Dat licht een sterk magnetisch veld maakt en daarmee de magnetische noord- en zuidpool van metalen kan omdraaien. Wetenschappers laten dat liever over aan andere magneten of elektrische spoelen. Toch lukt het prima met licht, bewijzen natuurkundigen van de Radboud Universiteit Nijmegen. Daniel Stanciu en zijn begeleider Theo Rasing keerden de polen van metalen deeltjes met kortstondig laserlicht om. “Dat werd vorig jaar nog als onmogelijk gezien”, zegt Stanciu. En het gaat nog rap ook. Het duurt veertig femtoseconden; dat is veertig miljoenste van een miljardste seconde en maar liefst honderdduizend keer sneller dan een gewone magneet dat kan.
Okee, dat is snel. Volgens Stiancu kan het worden toegepast in harde schijven voor computers. Die werken dan veel vlotter. Computerbestanden zijn opgeslagen als enen en nullen. Op de harde schijf zijn dat stukjes metaal, waarvan de noord- en zuidpool een bepaalde kant opwijzen. Op een lege, onbeschreven plek wijzen alle deeltjes dezelfde kant op; ze staan op nul. Moet er mp3’tje opgezet worden, dan moeten her en der de polen omkeren. Nu gaat dat nog met een magnetische kop. Die doet dat met een snelheid van ongeveer één omkering per miljardste seconde. “Ons laserlicht kan het ook, maar dan honderdduizend keer sneller”, zegt Stiancu.
Om laserlicht de benodigde magnetische werking te geven die enen en nulletjes ompoolt, straalde Stanciu het op een ongewone manier naar eenzelfde soort metalen laag, als die van gewone harde schijven. Stiancu legt uit. Licht bestaat uit deeltjes: fotonen. Ze schoten de fotonen al draaiende op de metalen deeltjes af. Als de fotonen snel draaien, maken ze een sterk magnetisch veld. En je kan ze linksom of rechtsom draaien. Een foton dat draaiend een metalen deeltje raakt, kan een magnetische pool ter plekke omkeren. Nullen ontstaan bij de ene draairichting, enen bij de ander.
Overigens is de bliksemsnelle schrijfsnelheid voor echte harde schijven nog niet haalbaar, omdat er wel meer nodig is dan snelle ompoling. Een grote harde schijf moet op veel verschillende plekken beschreven worden. Maar die plekken zijn niet allemaal in één keer te bereiken. Dus draait de harde schijf rond, zodat de magnetische kop overal bij kan. Het heeft wel wat weg van een platenspeler.
Voor de supersnelle laserompoling van de Nijmeegse onderzoekers is zo'n draaisysteem een beperking, want een schijf van vandaag de dag draait een ‘magere’ 7200 rondjes per minuut. Maar Stiancu heeft goede hoop, want hij is benaderd door harde-schijffabrikanten. “We hebben bewezen dat ompoling heel snel kan. Misschien bedenken fabrikanten nu een ander ontwerp waarbij de schijf niet meer hoeft te draaien, zodat je volledig gebruik kan maken van onze snelle ompoling.”
Ronald Veldhuizen
C. D. Stanciu, e.a.: 'All-optical magnetic recording with circularly polarized light', Physical Review Letters, 27 juli 2007